Оценка содержания корунда в износостойком покрытии, полученном электродуговой металлизацией порошковой проволоки с тугоплавкими добавками

Приведены результаты изучения структуры упрочненного покрытия, полученного методом электродуговой металлизации порошковой проволоки с тугоплавкими модифицирующими добавками α-Al2O3 разработки Института физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН. Проведены анализ состояния и оценка содержания корунда в износостойких покрытиях. Известно, что покрытия из порошковых проволок характеризуются высокой степенью неоднородности структуры, выделениями избыточных дисперсных и коагулированных фаз, слоистым строением и пористостью. Поэтому остается актуальным вопрос изучения состояния модифицирующих частиц в покрытии с учетом особенностей технологии электродуговой металлизации, для которой свойственна высокая температура дуги, которая может достигать нескольких тысяч градусов, что в свою очередь приводит к выгоранию легирующих элементов. Так как структура покрытий в значительной степени определяет как физико-механические, так и эксплуатационные свойства, то количественный анализ доли тугоплавких включений в покрытиях является актуальной научнопрактической проблемой. В работе проведен металлографический и микрорентгеноспектральный количественный анализ макроструктуры износостойкого покрытия и определена доля включений αAl2O3. Установлено удовлетворительное согласие экспериментальных данных содержания корунда, полученных количественным микрорентгеноспектральным анализом ~10,88%, с данными, полученными различными аналитическими методами металлографии: линейным методом сечений ~10,7% и планиметрическим способом с обработкой в MathCad ~12,2%. Цель настоящей работы – выявление характеристик заполнения порошковой проволоки и содержания включений корунда (α-Al2O3) в структуре износостойкого модифицированного покрытия.

1. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

2. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е., Солоненко О.П., Сафиуллин В.А. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990. 408 c.

3. Тушинский Л.И., Плохов А.В. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий. Новосибирск: Наука, 1986. 200 с.

4. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1991. 432 с.

5. Чуфистов О.Е., Демин С.Б., Чуфистов Е.А. Микродуговое оксидирование деталей из алюминиевых сплавов в растворах с мелкодисперсным корундом // Упрочняющие технологии покрытия. 2010. №1. С. 16–21.

6. Коржик В.Н., Борисова А.Л., Гордань Г.Н. и др. Особенности структуры покрытий из порошковой проволоки системы Fe-Cr-Al, полученных в условиях сверхзвуковой металлизации // Автоматическая сварка. 2010. №2. С. 33–38.

7. Коробов Ю.С., Филиппов М.А., Табатчиков А.С. и др. Порошковые проволоки Fe-Cr-Al для дуговой металлизации жаростойких покрытий // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2015. Т. 15, №1. С. 81–84.

8. Korzhik V.N., Borisova A.L., Gordan G.N et al. Peculiarities of structure of coatings of Fe-Cr-Al system flux-cored wire produced under conditions of supersonic electric arc metallization // The Paton welding journal. 2014. №2. P. 31–36.

9. Патент РФ 2048273. Порошковая проволока для получения покрытий / Н.П. Болотина, С.Е. Милохин, В.П. Ларионов, В.Г. Шевченко, А.В. Виноградов. Опубл. 20.11.1995.

10. Смирнов А.Н., Князьков К.В., Радченко М.В.и др. Структурно-фазовое состояние и поля внутренних напряжений в износостойких покрытиях, модифицированных наноразмерными частицами Al2O3 // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2012.

11. №4. С. 106–111.

12. Винокуров Г.Г., Стручков Н.Ф., Федоров М.В., Яковлева С.П. Состав, структура и свойства газотермических покрытий из порошковых проволок и их влияние на процессы изнашивания при трении скольжения // Физическая мезомеханика. 2007. №4. С. 97–105.

13. Томилин А.В. Основные соотношения геометрического структурного анализа // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2010. №4. С. 97–101.